Metallicities, dust and molecular content of a QSO-Damped Lyman-α system reaching log N (H i) = 22: An analog to GRB-DLAs
本文报道了一个具有极大氢柱密度的阻尼莱曼α（DLA）系统的元素丰度和氢含量的测量结果，log N（Hi）（cm-2）= 22.0+/-0.10，zabs = 3.287，指向类星体SDSS J 081634+144612.我们从高信噪比和高光谱分辨率的VLT-UVES光谱测量H2、Cl、Cl ^*、Zn ii、Fe ii、Cr ii、Ni ii和Si ii的柱密度。该系统的总金属丰度为[Zn/H] = -1.10 +/-0.10。两个分子氢吸收组件被认为是在z = 3.28667和3.28742（速度分离\approx 52 km s-1）在旋转水平J = 3。我们推导出总H2柱密度log N（H2）（cm-2）= 18.66和平均分子分数f = 2N（H2）/[2N（H2）+ N（H1）] = 10-3.04+/-0.37，这是已知含H2 DLA系统的典型。从观测到的丰度比，我们得出结论，尘埃是存在于该星系的星际介质（ISM），在含H2云的丰度增强。然而，沿着视线的尘埃总量并不大，不会使背景类星体产生任何明显的红化。含H2云的物理条件直接受不同旋转水平C i和C i^* 中H2的柱密度的限制。的动力学温度被发现是T = 75 K和粒子密度位于范围内nH = 50-80 cm-3。该DLA的中性氢柱密度与在γ暴红移时观测到的DLA的平均氢柱密度相似。我们研究了GRB DLAs和类星…
2012-05-10 astro-ph.CO
Constraints on QSO emissivity using H I and He II Lyman alpha forest
He Ⅱ电离能（E > 4 Ryd）的宇宙紫外背景辐射谱对于研究He Ⅱ再电离、星系际介质（IGM）热历史和类星体吸收谱中的金属线等都具有重要意义。它是由类星体在E > 4 Ryd时的发射率确定的，这些发射率是从它们观测到的光度函数和平均光谱能量分布（SED）中获得的。在能量E > 1 Ryd，$f_E \propto E^α$处，SED近似为幂律，其中现有观测将幂律指数$α$限制在~2.3 Ryd。在这里，我们约束$α$为E > 4 Ryd使用最近测量的He II莱曼α有效光学深度（$τ_{HeII}$），H I光电离率和更新的H I分布的IGM。我们发现，当我们使用由光学巡天光度函数得到的类星体发射率时，需要-1.6 > $α$ > -2才能重现$τ_{HeII}$测量结果。我们还发现，类星体单独反射H I的模型不能再现$τ_{HeII}$测量。这些模型需要修改，例如在能量大于4 Ryd时，平均类星体SED出现中断。即使在这样的修改后，预测的He II再电离的历史，表明He II是高度电离的，即使在z~5，是显着不同的标准模型。因此，IGM的热历史对于区分这些模型至关重要。我们还提供了从分箱$τ_{HeII}$测量获得的He II光电离率。
2017-06-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Metallicities and dust content of proximate damped Lyman alpha systems in the Sloan Digital Sky Survey
利用SDSS中85个邻近吸收体（logN（HI）>20，吸收和发射红移之间的速度差dv<10，000 km/s）的合成谱，研究了金属线强度随与类星体速度分离的变化趋势。我们在3个速度箱中构建合成物：dv<3000 km/s、3000<dv<6000 km/s和dv>6000 km/s，并使用更多子样本来研究金属线对N（HI）和类星体亮度的依赖性。与dv>6000 km/s的光谱相比，低电离（例如Si II和Fe II）和高电离（例如Si IV和CIV）物种在dv<3000 km/s的复合物中具有大1.5 - 3倍的等效宽度（EW）。如果仅考虑最高中性氢柱密度（log N（HI）>20.7）的吸收体，则EW显示出对dv的更强的依赖性。我们得出结论，PDLA通常具有更高的金属比介入吸收剂，与增强是dv和N（HI）的函数。它也被发现，吸收体附近的类星体具有较低的休息帧紫外光度有显着更强的金属线。我们推测，高光度类星体附近的吸收体可能过早地淬灭了它们的恒星形成。最后，我们搜索的PDLA的尘埃变红的签名，基于类星体连续体的斜率相对于控制样本的分析，并确定一个SMC消光曲线的E（B-V）<0.014的限制。这项工作提供了一个经验的动机，区分接近和干预DLAs，并建立了类星体环境和星系的性质在高红移之间的连接。
2010-10-25 astro-ph.CO
Forecasts for WEAVE-QSO: 3D clustering and connectivity of critical points with Lyman-$α$ tomography
即将进行的WEAVE-QSO调查将以大面积上的高密度类星体为目标，从而能够通过莱曼- $α$层析成像术在中间尺度（$\approx$ 16 Mpc/ $h$）上平滑的前所未有的体积上重建三维密度场。我们使用LyMAS模拟了Lyman- $α$森林，并通过Wiener滤波在与未来WEAVE-QSO观测兼容的配置中重建了视线之间的3D密度场。重建的保真度通过测量宇宙网络中临界点分布的单点和两点统计来评估。此外，从第一性原理预测初始拉格朗日统计，并测量宇宙网络的连通性。重建捕捉以及预期的功能，在自相关和交叉相关的临界点。这仍然是真实的合成光谱后，现实的噪音，即使稀疏的视线引入系统，特别是在交叉相关的点与混合签名。具体来说，对于壁和细丝，最引人注目的集群功能可以测量高达4西格玛的显着性与WEAVE-QSO的调查。此外，在重建的字段中确定的每个峰的连接性是全局一致的，其对应的原始字段中，表明重建保留的密度场的几何形状，不仅在统计上，但也局部。因此，层析重建的临界点相对位置可以作为WEAVE-QSO和类似调查的暗能量的标准标尺。
2022-01-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Forecast for the detectability of patchy hydrogen reionization in WEAVE-QSO measurements of the Lyman-$α$ forest power spectrum at redshift $z \geq 4$
The University of Nottingham（诺丁汉大学）；University of Hertfordshire（赫特福德大学）；Indian Institute of Technology Indore（印度理工学院印多尔分校）；Aix Marseille Université（艾克斯-马赛大学）；Università degli Studi di Milano-Bicocca（米兰比可卡大学）；Camosun College（卡莫森学院）；IUCAA（印度天体物理与宇宙学研究与教学中心）；INAF - Osservatorio Astronomico di Brera（意大利国家天体物理研究所布拉耶天文台）
本研究预测WEAVE-QSO巡天的一维莱曼α森林功率谱测量，可在z≥4时以约4.5σ显著性直接探测并表征斑块状氢再电离的大尺度残余印记。
2026-11-03 astro-ph.CO
Damped and sub-damped Lyman-? absorbers in z > 4 QSOs
我们提出了阻尼（DLA，log N（H I）> 20.3）和亚阻尼莱曼？系统（19.5 < log N（H I）< 20.3）在z > 2.55沿视线到77个类星体的发射红移范围为4 < zem < 6.3。中间分辨率（R？4300）光谱已经用安装在凯克望远镜上的Echellette摄谱仪和成像仪（ESI）获得。共检测到100个log N（H I）> 19.5的体系，其中40个体系为阻尼Lyman-？系统的吸收长度？X = 378。在这次均匀调查中，大约有一半的视线从未被调查过。我们研究了中性气体的宇宙学密度随红移的演化，并发现，与以前的研究在类似的分辨率一致，？DLA，HI在z > 3.5时降低。宇宙的整体演化？HI在这个红移附近有一个峰值。H I柱密度分布为log N（H I）？20.3是吗？ted，与以往的调查一致，与一个单一的指数幂律？? -1.8 $\pm$ 0.25。这种幂律在高端过度预测数据，需要第二个更陡峭的幂律（或伽马函数）。有一个平坦的功能在较低的H I列密度与指数？? ? 1.4对于柱密度范围log N（H I）= 19.5？21.亚DLA中的H1质量分数为30%的量级。H柱密度分布不从z强烈演变？2.5到Z？4.5.
2009-10-01 astro-ph.CO
Exploring the dust content of SDSS DR7 damped Lyman alpha systems at 2.15$\le z_{ab}< $5.2
我们研究了斯隆数字巡天（SDSS）数据发布7（DR 7）中类星体光谱中的1084个干涉吸收系统的样本，其$\le z_{ab}\le$为2.15 5.2，log（N $_{\rm HI}$）$>$为20.0，目的是了解尘埃的性质和丰度以及DLA吸收体中的化学丰度。根据吸收体和类星体的特性，为整个样品和若干子样品制作了复合光谱。通过将这些样品的几何平均复合光谱与两个类星体样品的几何平均复合光谱进行比较，并在z $_{em}$和i星等上与DLA样品相匹配，获得了这些样品的平均消光曲线，其中一个样品沿其视线没有任何吸收体，另一个样品沿其视线没有任何DLA，而不管是否存在其他吸收系统。虽然DLA样品中的平均变红很小，但我们发现了基于吸收剂性质，特别是金属吸收线强度的子样品中存在灰尘的明确证据。沿着视线的类星体，没有颜色选择的DLAs被发现是更多的灰尘相比，沿着视线的更多的颜色选择的类星体。根据这些研究和复合光谱中吸收线的强度，我们得出结论，SDSS DR 7中$\le$ 10%的DLA导致显著变红，与其余样品相比，具有更强的吸收线和更高的丰度。样本的其余部分几乎没有变红。由于SDSS DR7中用于目标类星体的主色选择方法，这10%的分数可能代表了高z尘埃DLAs全球分数的下限。
2011-09-20 astro-ph.CO
QSO 0347-383 and the invariance of m_p/m_e in the course of cosmic time
通过观测阻尼Lyman α系统（DLAs）光谱中氢分子的Lyman线和Werner线，可以约束无量纲基本物理常数mu = m_p/m_e（质子电子质量比）的变化。利用2009年获得的类星体0347-383及其DLA的VLT-UVES高分辨率数据集，我们的分析得出dmu/mu =（4.3 +/- 7.2）* 10^-6，z_abs =3.025。我们应用离散光谱之间观察到的偏移量的校正和第一次，我们发现指示间的顺序失真。目前的分析往往低估了系统误差的影响。基于测量的红移和相应的低显着性的红移灵敏度相关性的散射，我们估计线位置测量的精度限制约为220米/秒，包括约150米/秒，由于吸收线拟合的不确定性和约150米/秒分配给系统相关的仪器和校准。
2012-03-14 astro-ph.CO
Lenses in the forest: cross-correlation of the Lyman-alpha flux with CMB lensing
我们提出了一个新的观测：类星体（QSO）光谱中的莱曼α通量波动和宇宙微波背景（CMB）的收敛之间的互相关测量沿同一视线的理论估计。作为评估其可检测性的第一步，我们使用线性理论估计信噪比。虽然信号噪声是小的一个单一的视线和峰值在稍小的红移比那些探测的莱曼-α森林，我们估计总的信号噪声为9的互相关类星体光谱的SDSS-III与普朗克和20的互相关与未来的偏振为基础的CMB实验。这种效应的检测将是中性氢物质互相关的直接测量，并可以提供重要的信息，在红移范围内的大尺度结构的增长，这仍然是很差的探测观测。
2009-08-19 astro-ph.CO
Uncovering strong MgII absorbing galaxies: Imaging below the Lyman limit
在类星体光谱中产生吸收线的星系的性质，如阻尼莱曼α系统（DLAs）或强MgII线，很难在发射中研究。利用两个DLAs在z>3.4处的Lyman极限蓝向的类星体光的总吸收，我们寻找通过强金属吸收线识别的z~2处的居间星系的连续辐射。MgII吸收体具有足够大的等效宽度以成为潜在的DLA系统。深度图像是由甚大望远镜上的FOcal减速器和摄谱仪（FORS 1）获得的，用于SDSS J110855+120953和SDSS J140850+020522。这些类星体分别在z=1.87（W_r（MgII）=2.46 A）和z=1.98（W_r（MgII）=1.89 A）处具有MgII吸收线，并且每个类星体在z>3处具有两个介入的较高红移的DLA。FORS 1的U和R波段位于背景DLAs的莱曼极限的蓝色和红色，使我们能够直接沿着类星体的视线搜索来自前景星系的发射。在UAB =28.0的点源极限下，在类星体视线附近没有发现星系。在这两个领域，最近的对象在于一个碰撞参量为5角秒对应于40千秒差距在z=2的投影，并具有典型的颜色的恒星形成星系在该红移。然而，目前可用的数据不允许我们确认星系是否与吸收系统处于相同的红移。在SDSS J14085+020522字段中，碰撞参量为0.8 arcsec或7 kpc时，可以看到更扩展的结构。如果这些天体在z~2处，它们在两个场中的光度都是0.03- 0.04L *。…
2009-08-26 astro-ph.CO
Neutrino Signatures on the High Transmission Regions of the Lyman-alpha Forest
我们量化的影响，大量的中微子在星系际介质（IGM）的低密度区的统计探测的莱曼α森林在红移z=2.2--4。基于冷暗物质、重子和中微子的流体动力学模拟提取的模拟但真实的类星体（QSO）光谱，我们发现，在高透射率下的Lyman-alpha通量区采样的弱Lyman-alpha吸收特征的概率分布强烈地受到大质量中微子的影响。我们表明，系统误差影响莱曼α森林减少，但不消除中微子信号。利用Fisher矩阵理论，我们得出结论：用本文提出的方法可以用200个高分辨率（S/N~100）类星体谱测量中微子质量之和，测量精度小于0.4eV。这个数字减少到0.27 eV，通过合理的先验利用其他参数，也影响统计的高传递性区域的莱曼α森林。用这种方法得到的约束条件可以与来自CMB、大尺度结构和来自莱曼α森林的物质功率谱测量的独立边界相结合，以产生更严格的中微子质量总和的上限。
2013-03-12 astro-ph.CO
Using 21cm Absorption in Small Impact Parameter Galaxy-QSO Pairs to Probe Low-Redshift Damped and Sub-Damped Lyman-alpha System
为了寻找低红移阻尼莱曼α（DLA）和亚DLA类星体的吸收体，我们对Sloan数字巡天（SDSS）中的前景星系进行了21 cm波段的射电噪类星体小碰撞参数吸收巡天。在这里，我们提出的第一个结果，从这个调查的基础上观测SDSS J 104257.58 +074850.5（$z_{QSO}$ = 2.66521），类星体在角距离的前景星系（$z_{gal}$ = 0.03321）的2.5”（1.7千秒差距的投影）。前景星系是一个低光度螺旋星系，恒星正在形成（0.004 M $_{\odot}$ yr $^{-1}$ kpc $^{-2}$），金属丰度为$-0.27 \pm 0.05$ dex。我们用绿岸望远镜（GBT）、甚大阵（VLA）和甚长基线阵（VLBA）探测了来自星系的21厘米吸收。吸收似乎是静止的磁盘气体与星系共转，我们没有发现任何证据流出冷中性气体。主吸收线的宽度表明，气体是冷的，$T_{k} < 283$ K，和HI柱是令人惊讶的低给定的碰撞参量为1.7千秒差距;我们发现，N（HI）$\leq 9.6 \times 10^{19}$ cm $^{-2}$（GBT）和N（HI）$\leq 1.5 \times 10^{20}$ cm $^{-2}$（VLBA）。VLBA勉强解决了连续源和吸收体，和27.1 $\times$ 13.9 pc的下限是来自吸收云的大小。反过来，这表明…
2010-02-11 astro-ph.CO
A Direct Detection of Gas Accretion: The Lyman Limit System in 3C 232
在宇宙时间内，星系中的气体添加和移除极大地影响了它们的恒星星族和恒星形成速率。在类星体/星系对中进行的类星体吸收研究为研究这种气体的物理条件和运动学提供了一个独特的机会。在这里，我们提出了新的哈勃太空望远镜（HST）的类星体/星系对3C 232/NGC 3067的图像。类星体光谱包含一个莱曼极限吸收系统（LLS），这是由于NGC 3067在cz = 1421 km/s时与附近的SAB星系NGC 3067有关。以前的工作确定这个吸收体是NGC 3067中的高速云（HVC），但吸收气体的运动学，下落或流出，是不确定的。这里展示的HST图像确定了NGC 3067的方向，因此确定了LLS/HVC正在坠落。使用这个系统作为原型，我们将这些结果扩展到更高的z镁II/LLS建议镁II/LLS是一个视线采样的所谓的“冷模吸积”（CMA）落入发光星系。但是为了与观测到的Mg II吸收体统计相匹配，CMA必须在更高的红移处被更高度地电离。进一步研究低z LLS所需的关键观测是HST/UV光谱学，为此，刚刚安装了一台新仪器，即宇宙起源光谱仪，大大提高了我们的观测能力。
2010-04-22 astro-ph.CO
Dust-to-metal ratios in damped Lyman-alpha absorbers: Fresh clues to the origins of dust and optical extinction towards gamma-ray bursts
出于对伽马射线暴（GRB）阻尼莱曼α吸收体（DLAs）的文献中推导出的异常尘埃-金属比，我们测量这些比率使用的尘埃耗尽模式在与ISM在GRB宿主星系红移的UV/光学余辉光谱。我们的样品由20个GRB吸收体和72个类星体DLAs组成，红移1.2 < z < 4.0，Z_Sol金属丰度Z = 0.002。类星体和GRB-DLAs的尘埃-金属比随金属丰度和金属柱密度的增加而增加，跨度约为银河值的10- 110%，表明尘埃-金属比是非普遍的。尘埃-金属比的低值表明，低金属量系统的尘埃比例比典型的螺旋星系低，也许这些系统中的尘埃产生效率低下，即在低金属量制度中的晶粒生长，超新星（SNe）和渐近巨星分支（AGB）恒星的贡献可以忽略不计。另一方面，一些GRB-和QSO-DLAs显示出高的尘埃-金属比值到z ~ 4，需要快速的尘埃产生，例如在SN喷出物中，但也在AGB风中，并通过最高金属丰度系统的颗粒生长。GRB-DLAs总体上遵循类星体-DLAs的尘埃-金属比特性，GRB-DLAs探测更大的柱和体积密度。作为比较，我们得出的SMC和LMC的尘埃-金属比分别为银河值的~82- 100%和~98%。文献中低金属量星系I Zw 18（< 37%）的尘埃-金属比与我们发现的分布一致。尘埃消光Av随着尘埃中铁的柱密度（N（Fe）尘埃）急剧增加，从相对金属丰度计算，证实尘埃消光主要发生在主星系ISM中。大多…
2013-10-08 astro-ph.CO
The Lyman-alpha emission of high-z damped Lyman-alpha systems
使用光谱叠加技术，我们搜索的平均\lya发射的高z阻尼\lya（DLA）的斯隆数字巡天类星体光谱中检测到的星系。我们使用了平均红移<z>= 2.86、log N（HI）> 20.62的341个DLAs样本，对距离类星体视线$\sim$ 1.5角秒（或12千秒差距）内发射的\lya通量设定了3 $σ$上限3.0 \times 10^{-18}尔格·s^{-1} cm^{-2}。这相当于平均\lya光度< 2 \times 10^{41} erg s^{-1}或0.03 $L_\star$（\lya）。这个极限比大多数探测微弱\lya发射体的极限更深。DLAs中没有\lya发射，这与在给定N（HI）的情况下原位恒星形成相一致，其效率低于在本地星系中看到的效率。因此，整个DLA人口似乎起源于低光度的高红移\lya发射星系和/或位于远离恒星形成区。后者很可能是真的，因为我们检测到强烈的OVI吸收的堆叠光谱，表明DLAs与高度电离的阶段可能是银河风的遗物和/或源自冷吸积流。我们发现DLA星系对全球恒星形成率密度的贡献相对低于Lyman Break星系。
2010-09-07 astro-ph.CO
A Super-Damped Lyman-alpha QSO Absorber at z=2.2
我们报告了在斯隆数字巡天观测中发现的位于类星体Q1135-0010的$z_{abs}=2.2068$上的“超阻尼”莱曼α吸收体，以及后续的VLT UVES光谱。与DLA线拟合的Voigt曲线指示log $N_{\rm H I} = 22.05 \pm 0.1$。这是迄今为止发现的第二个具有如此高PDMATHAMO的类星体DLA。我们推导出元素丰度[Si/H] = $-1.10 \pm 0.10$，[Zn/H] = $-1.06 \pm 0.10$，[Cr/H] = $-1.55 \pm 0.10$，[Ni/H] = $-1.60 \pm 0.10$，[Fe/H] = $-1.76 \pm 0.10$，[Ti/H]= $-1.69 \pm 0.11$，[P/H] = $-0.93 \pm 0.23$，[Cu/H] = $-0.75 \pm 0.14$ .我们的数据表明，在DLA槽中检测到Ly- $α$发射，这意味着在没有尘埃衰减的情况下，$\sim$ 10 $M_{\odot}$/年$^{-1}$的恒星形成率。还检测到C II $^{*} \, λ1336$吸收，表明SFR表面密度$-2 < {\rm log} \, \dot{ψ_{*}} < 0$ $M_{\odot}$ yr $^{-1}$ kpc $^{-2}$。我们估算了C II $^{*}$ /C II的$3.5 \tim…
2012-02-21 astro-ph.CO physics.space-ph
The First Observations of Low Redshift Damped Lyman-alpha Systems with the Cosmic Origins Spectrograph
我们报告的第一个宇宙起源摄谱仪（COS）的阻尼和亚阻尼莱曼α（DLA）系统中发现的一个新的调查的气体晕的低红移星系的观测。从37条视线的观测中，我们发现了三个DLAs和四个亚DLAs。在z<0.35时，我们测量了DLA和亚DLA系统的中性气体密度Ω（HI）和红移密度dN/dz。我们发现，在红移路径δ z=11.9上，对于DLAs，dN/dz=0.25，Ω（HI）=1.4x10^-3;对于亚DLAs，dN/dz=0.08，Ω（HI）=4.2x10^-5。为了证明这种系统的科学潜力，我们提出了一个详细的分析，在SDSS J1009+0713的光谱中，在z=0.1140的DLA。对吸收线的曲线拟合确定log N（H I）=20.68pm0.10，由未贫化元素硫确定的金属丰度[S/H]=-0.62pm0.18。该DLA的丰度模式与较高z DLA的丰度模式相似，显示出难熔元素Fe和Ti的温和贫化，[S/Fe]=+0.24pm 0. 22和[S/Ti]=+0.28pm 0. 15。在这个系统中，氮的丰度不足，[N/H]=-1.40pm0.14，使这个DLA低于本地宇宙中类似金属丰度的[N/alpha]测量的平台。该DLA具有简单的运动学结构，仅需要两个组件来拟合轮廓，并且运动学宽度为52 km/s。WFC 3对类星体场的成像揭示了一个螺旋星系对类星体的碰撞参量非常小，还有几个星系的撞击参数在1…
2011-02-18 astro-ph.CO
A coronagraphic absorbing cloud reveals the narrow-line region and extended Lyman-$α$ emission of QSO J0823+0529
我们报道了类星体SDSS J 082303.22 +052907.6（$z_{\rm CIV}$ $\sim$ 3.1875）的长缝光谱观测，其宽线区（BLR）被强阻尼的莱曼- $α$（DLA; log $N$（HI）=21.7）云部分遮蔽。这使我们能够研究类星体的窄线区（NLR）和宿主星系的莱曼-PDMATHAMO辐射。使用云模型，解释了强NV和PV吸收的存在，以及在DLA中检测到SiII $^*$和OI $^{**}$吸收，我们表明云到类星体的密度和距离分别在180 $<$ $n_{\rm H}$ $<$ 710 cm $^{-3}$和580 $>$ $r_0$ $>$ 230 pc的范围内。中性相（$\sim$ 2- 9 pc）和高度电离相（$\sim$ 3- 80 pc）的尺寸与DLA的CIV吸收部分覆盖CIV宽线区域一致（覆盖因子$\sim$ 0.85）。我们表明，残差是一致的，从NLR与CIV/莱曼- $α$比率从0到0.29通过配置文件的排放。值得注意的是，我们检测到扩展莱曼-PDMATHAMO发射高达25千秒差距的北部和西部的方向和15千秒差距的南部和东部。我们解释的排放作为叠加的强发射在平面的星系高达10千秒差距的发射在风的预计速度$\sim$ 500公里$^{-1}$，这是看到高达25千秒差距。DLA的金属丰度较低（0.27太阳能），这说明至少有一部分气体正落入…
2015-08-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Intergalactic Lyman continuum photon budget in the past 5 billion years
通过比较利用宇宙起源谱仪获得的Ly- $α$森林数据与平滑粒子流体动力学模拟产生的模型的通量概率分布函数和功率谱，我们将H I光电离率$(Γ_{\rm HI})$限制在$z \lesssim 0.45$。我们开发了一个名为“电离和温度演化代码（CITE）”的模块，通过对GADGET-2模拟结果的后处理，计算星系际介质（IGM）温度从高红移到低红移的演化。我们的方法，产生的结果与其他模拟一致，计算成本较低，从而使我们能够探索一个大的参数空间。它还允许严格估计的误差协方差矩阵的各种统计量的利益。我们发现，最佳拟合$Γ_{\rm HI}(z)$随着$z$的增加而增加，并遵循$(4 \pm 0.1) \times 10^{-14}\:(1+z)^{4.99 \pm 0.12}$ s $^{-1}$。在任何给定的$z$上，典型的不确定度$ΔΓ_{\rm HI} / Γ_{\rm HI}$为$\sim 25$ %，其中不仅包含统计误差，而且还包含IGM热历史和宇宙学参数的可能简并性以及拟合类星体连续体的不确定性所产生的误差。$Γ_{\rm HI}$的这些值有利于只有类星体对$z<2$的电离背景有贡献的情况。我们推导出的$3σ$平均逃逸分数的上限是$0.008$，与低$z$星系的测量结果一致。
2016-12-14 astro-ph.CO
First gravitational lensing mass estimate of a damped Lyman-alpha galaxy at z=2.2
我们提出了第一个星系的透镜总质量估计，在红移2.207，作为一个引力偏转器和阻尼莱曼α吸收背景类星体SDSS J1135-0010，在红移2.888。在最近的一项工作中，透镜和光源之间的投影距离或碰撞参量非常小，估计为0.8 +/- 0.1 kpc。利用斯隆数字巡天数据库，我们建立了类星体测光中可能的透镜放大信号。经确定，在红移相当的情况下，它比中间类星体亮2.2等（或亮度高8倍）。我们用单组分奇异等温球模型描述了透镜星系的总质量分布，并将观测到的放大因子和模型预测的放大因子进行了对比。对于前者，我们保守地使用了95%的远距离类星体群体的光度数据。我们估计，在半径等于碰撞参量的圆柱体内投影的透镜有效速度色散和二维总质量的值分别在60 ~ 170 km/s和2.1 x 10^9和1.8 x 10^10 M_Sun之间。我们的结论是，这种分析是至关重要的探索之间的关系，在高红移宇宙中的星系的发光和暗物质组件。
2014-01-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Searching for Dust Reddening in SDSS Spectra with Damped Lyman $α${} Systems
我们寻找证据的背景SDSS类星体光谱由于干预DLA系统的灰尘变红。我们利用第5版和第7版数据，根据两个不同的SDSS DLA发布列表，得出475（DR 5）和676（DR 7）吸收器的样本量。这两个样本大致跨越2.2 < z_abs < 5.2的红移范围，平均值为z~3.0，大多数DLA（75%）低于z=3.3。我们在1240 ~~2800 A的吸收系中构造了几何平均谱，以及在i带星等和发射红移z_em上与“DLA”类星体相匹配但没有吸收线的样品的合成谱。通过比较这些复合光谱的斜率与它们匹配的对应物，我们没有发现从这些样品的吸收体的系综变红的迹象。由于DLA样本本身和非DLA SDSS类星体样本的尺寸都是前所未有的大，我们可以从中提取匹配光谱，因此我们可以对这种未检测到的情况设置非常严格的限制（<E（B-V）> =-0.0013+-0.0025（DR 5）和<E（B-V）> =-0.0017+-0.0022（DR 7）。有趣的是，当应用我们的技术的样本约克等。（2006）、vandenBerk等人（2008）（中介和内在MgII吸收体）以及Vladilo等人（2008）的较小DLA子样本和比较类星体池，我们确实恢复了他们的结果，即检测到与这些作者相同的红化量。此外，我们已经测试了我们的大样本中的子样本是否涉及吸收体（HI柱密度，伴随金属吸收的存在或不存在，吸收体红移）或背景类星体（…
2010-04-19 astro-ph.CO
The Statistics of Cosmological Lyman-alpha Absorption
研究了引力演化引起的非高斯性对类星体吸收谱统计特性的影响。使用通用的层次分析和对数正态近似，我们推导出解析表达式的一点PDF以及联合两点概率分布（2 PDF）的透射通量在两个相邻的类星体。这些通量PDF以3D以及投影（即，以2D）构造。PDF的构造相关的低阶矩，即累积量和累积量的磁通量的3D中性氢分布，这反过来又表示为底层的暗物质分布的函数。低阶矩接下来建模使用生成函数形式主义的上下文中的{ \em最小树模型}的高阶相关层次。这些不同的近似给出了几乎相同的结果的范围内的红移探测，我们也发现我们的预测和流体动力学模拟的输出之间有很好的协议。这里发展的关于两条视线的通量递减联合统计的形式主义可以扩展到多条视线，这对于从类星体光谱（例如在BOSS巡天中）三维重建宇宙网可能特别重要。这些统计数据探测了潜在的投射中性氢场，因此与吸收的“热点”有关。这里给出的PDF和偏差的结果使用了以前用于其他宇宙学观测（如Sunyaev-Zel'dovich效应）建模的标度函数的相同函数形式。
2011-12-19 astro-ph.CO
Multiphase Gas In Galaxy Halos: The OVI Lyman-limit System toward J1009+0713
在利用哈勃太空望远镜的宇宙起源光谱仪观测低红移星系晕的过程中，我们偶然发现了一个位于类星体J1009+0713（z_em = 0.456）附近z_abs = 0.3558的强O_VI莱曼极限系统。它的静止坐标系等效宽度为W_r = 835 +/- 49 mA，这是在任何低红移类星体视线中探测到的最高的介入吸收体，其静止坐标系中的吸收跨度为400 km/s^-1。HST/WFC 3星系场的图像显示，吸收体与两个星系有关，位于类星体视线的14和46千秒差距处。由HI追踪的吸收气体的大部分存在于两个强的共混组分组中，其具有总logN（HI）= 18 - 18.8。的离子比和柱密度的C，N，O，Mg，Si，S，和Fe，除了O VI，可以容纳到一个简单的光电离模型中，扩散，低金属晕气体暴露于光电离场从恒星在附近的星系，传播到晕在10%的效率。我们将金属丰度严格限制在0.1 - 1 Zsun的范围内，光电离模型间接表明太阳下金属丰度为0.05 - 0.5 Zsun。强O VI和9 Mg II组件的外观和我们在文献中对类似系统的回顾支持高速O VI的“界面”图片：O VI的总强度与低电离气体中检测到的组件数量呈正相关，但是O VI柱的总密度仍然远远超过界面模型中检测到的云数量的预期值。
2011-03-27 astro-ph.CO
High-ion absorption in the proximate damped Lyman-alpha system toward Q0841+129
我们给出了类星体Q 0841 +129的VLT/UVES光谱，其光谱显示在z=2.47621处有一个近似的阻尼莱曼α（PDLA）吸收体，在z=2.50620处有一个近似的亚DLA吸收体，这两个吸收体的红移都接近于类星体本身，在z_em=2.49510+/-0.00003。这种偶然的安排，与子DLA作为一个过滤器，硬化类星体的电离辐射场，使我们能够模拟的电离水平在前景PDLA，并提供了一个有趣的案例研究的起源的高离子吸收线Si IV，C IV，和O VI的DLAs。PDLA中的高离子显示出至少五个分量，跨越~160 km/s的总速度范围，而低离子主要存在于一个分量中，跨越仅30 km/s。我们检查各种模型的起源高离子。光致电离和湍流混合层模型都相当成功地再现了观测到的离子比校正后的非太阳相对丰度模式，但两个模型都不能解释所有五个组件。我们发现，湍流混合层模型，其中高离子跟踪冷PDLA气体和冲击加热等离子体的较热的阶段之间的接口，可以解释在一个较大的样本中测量的平均高离子比12 DLAs。
2011-07-12 astro-ph.CO
The impact of faint AGN discovered by JWST on reionization
本研究利用ATON-HE代码模拟JWST发现的暗弱AGN对再电离的贡献，结果表明适度AGN贡献符合Lyman-α森林数据，而AGN主导情景难以调和。
2025-08-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Role of Galaxies and AGN in Reionising the IGM - I: Keck Spectroscopy of 5 < z < 7 Galaxies in the QSO Field J1148+5251
介绍了一种新的方法来确定星系和活动星系核（AGN）对高红移星系际介质（IGM）物理状态的影响，并通过首次应用于$z=6.42$类星体J1148+5251来说明其潜力。通过关联光谱确认的莱曼破裂星系（LBG）的空间位置与莱曼α森林中看到的背景类星体的高信号噪声光谱的波动，我们提供了一个统计测量的典型逃逸分数莱曼连续体光子接近宇宙再电离结束。在这里，我们使用凯克DEIMOS光谱定位7个颜色选择的LBG在红移范围$5.3\lesssim z\lesssim 6.4$和确认一个微弱的$z=5.701$活动星系核。然后，我们研究这个样本和Ly $α$ /Ly $β$传输波动的凯克ESI光谱的类星体之间的空间相关性。解释的统计HI邻近效应所产生的微弱星系聚集在检测到的LBG，我们翻译成平均逃逸分数$\langle f_{\rm esc}\rangle\geq0.08$在$z\simeq6$上的约束的平均检测到的LBG周围的观测到的平均LY $α$传输通量。我们还报告了$z=6.177$发光LBG通过一个Ly $β$传输尖峰和两个广泛的Ly $α$传输尖峰周围的$z=5.701$活动星系核的个别横向HI邻近效应的证据。我们讨论了这种协会的可能起源，这表明，虽然微弱的星系主要是驱动再电离，发光的星系和活动星系核可能提供重要的贡献，紫外背景或热波动的IGM在$z\simeq6$。虽然样本有限，但我们…
2018-05-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Nonparametric 3D map of the IGM using the Lyman-alpha forest
由于缺乏可用的数据，很难可视化高红移宇宙;然而，莱曼-阿尔法森林提供了一种方法来绘制星系际介质的红移，这是大型星系调查无法获得的。大尺度结构巡天，如重子振荡光谱巡天（BOSS），收集了类星体（QSO）光谱，使重建HI密度波动成为可能。数据落在由类星体的视线（LOS）定义的一系列线上，产生3D重建的一个主要问题是确定如何对LOS之间的区域进行建模。我们提出了一种方法，通过采用局部多项式平滑，一种非参数方法来产生宇宙中这个相对未知部分的3D地图。模拟数据，模拟在实际数据中预期的不同数量的LOS的方法的性能进行了分析，然后被施加到一个样本区域从BOSS选择。通过考虑预测的3D图的各种特征来评估重建的评价，包括切片的视觉比较、PDF、局部最小值和最大值的计数以及标准化的关联函数。这种三维重建允许使用持久同源性对宇宙这一部分的拓扑结构进行初步调查。
2014-01-09 astro-ph.CO astro-ph.IM stat.AP
